在 Java 中将 ArrayList 添加到 HashSet

Question

我的任务是实现一个蛮力算法来输出整数 [1, 2, ..., n] 的所有排列，对于一些 n。但是，我似乎在将 ArrayList 对象添加到 HashSet 时遇到了一些问题：

static Set<List<Integer>> allPermutations(int n){
        if(n<=0){throw new IllegalArgumentException();}

        List<Integer> thisPermutation = new ArrayList<Integer>();
        for(int i=1; i<=n; i++){
            thisPermutation.add(i);
        }
        Set<List<Integer>> allPermutations = new HashSet<List<Integer>>();

        while(true){
            allPermutations.add(thisPermutation);
            thisPermutation = nextPermutation(thisPermutation);
            if(thisPermutation == null){break;}
        }
        return allPermutations;
}

我发现对“nextPermutation”的连续调用确实找到了所有排列，但我不明白当我将排列添加到 HashSet 'allPermutations' 时会发生什么。我在 n=3 下运行的输出是这样的：

[[3, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 1, 2], [3, 2, 1], [3, 2, 1, 1, 2, 1, 1], [3, 2, 1, 1], [3, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 1], [3, 2, 1, 1, 2, 1]]

我是 Java 新手，希望能得到任何帮助。

编辑：这是 nextPermutation 函数：

static List<Integer> nextPermutation(List<Integer> sequence){
        int i = sequence.size() - 1;
        while(sequence.get(i) < sequence.get(i-1)){
            i -= 1;
            if(i == 0){
                return null;
            }
        }
        int j = i;
        while(j != sequence.size()-1 && sequence.get(j+1) > sequence.get(i-1)){
            j += 1;
        }
        int tempVal = sequence.get(i-1);
        sequence.set(i-1, sequence.get(j));
        sequence.set(j, tempVal);

        List<Integer> reversed = new ArrayList<Integer>();
        for(int k = sequence.size()-1; k>=i; k--){
            reversed.add(sequence.get(k));
        }

        List<Integer> next = sequence.subList(0, i);
        next.addAll(reversed);

        return next;
}

Answer 1

List<Integer> sequence 被传递给nextPermutation 方法并在方法内部修改：sequence.set(j, tempVal);。因此，每次调用nextPermutation 方法时都会修改原始排列（Call by sharing）。

但是，您可以轻松地调整代码以在方法内创建列表的副本：

static List<Integer> nextPermutation(final List<Integer> s) {
    List<Integer> sequence = new ArrayList<>(s);
    int i = sequence.size() - 1; 
    // ...
}